CN213024043U - 一种钢包底吹气体的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的一种钢包底吹气体的控制系统，包括气体控制柜、现场操作箱、配电柜和主控操作装置，其特征在于，所述的钢包底吹气体的控制系统能够进行氮氩气气源选择，所述气体控制柜包括中间气体控制柜长水口气体控制柜，所述中间气体控制柜的三个出气端分别连接连铸系统中的塞棒、上水口和板件，所述长水口气体控制柜的长水口出气口连接连铸系统中的长水口；所述中间气体控制柜和长水口气体控制柜的进气口均连接气源，能够进行氮氩气气源选择；所述长水口气体控制柜或中间气体控制柜中设置PLC控制器，所述PLC控制器的控制端分别连接现场操作箱和主控操作装置，PLC控制器由配电柜供电，PLC控制器连接接线端子，所述中间气体控制柜和长水口气体控制柜中的每个支路上均设置手动球阀。

Description

一种钢包底吹气体的控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，尤其涉及一种钢包底吹气体的控制系统。

背景技术

目前，整个钢包底吹气体的控制过程存在控制不准，搅拌效果不稳定，人工因素影响大，无准确可查的基本数据等问题。因缺少良好的控制方式，导致部分钢水到下道工序底吹搅拌不理想的现象。多数钢厂系统存在控制速度慢，钢水搅拌过程不稳定，每个钢包同等搅拌效果气体设定量差距大，无法完成标准化生产工艺。现有系统对于钢包底吹氩透气砖是否堵塞的判断方法相对比较简单，人为经验的因素较多；对于透气砖不通的情况，烧氧时存在过烧的情况(操作工要确保将透气砖表面和渗入透气砖砖缝的冷钢和渣子烧干净)，不可避免地降低了透气砖的使用寿命，对钢包维修和周转带来困难。钢包热修工位为了保证每个钢包的底吹成功率，需要对每个钢包透气砖进行氧气清烧处理，现有工艺在线透气砖通气不好时需要清烧，透气良好时也要清烧，导致透气砖使用几次后透气塞部位形成＞50mm以上的深坑，导致底吹砖吹气搅拌成功率进一步下降，增加了透气砖的消耗和加大了工作强度；同时形成后期钢包底吹不理想的恶性循环；炼钢厂生产工艺紧凑，现有控制系统所有控制阀在电脑中无法显示阀门是否打开和阀门开度，实际气体流量的数据是否准确可靠，从流量的设定到钢水的同步反应时间较长，每个钢包同等条件下给定气体流量偏差较大，影响冶炼效果。当气体管道某部分出现漏气、堵塞、管道压力不足等情况，操作人员无法迅速准确判断；吹气搅拌结束后没有有效的结束程序，导致钢水进入透气砖狭缝，影响透气砖寿命和吹气搅拌成功率，这也是导致下道工序进站后底吹不良的直接原因之一；目前炼钢厂整套钢包底吹氩系统缺乏准确的透气砖透气性能初步检测功能，缺乏满足钢包底吹气体快速、准确、稳定、理想控制的软件和相关硬件，无准确的数据记录等功能。钢包底吹系统缺少氮气精确控制调节功能，无法实现在线的氮气/氩气的控制切换，不能满足生产工艺的要求。总之，原整个钢包底吹氩控制系统过于简单，钢包底吹控制系统存在氩气流量过大或过小。底吹气体流量控制不稳定，直接影响炼钢厂生产节奏及产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢包底吹气体的控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钢包底吹气体的控制系统，包括气体控制柜、现场操作箱、配电柜和主控操作装置，其特征在于，所述的钢包底吹气体的控制系统能够进行氮氩气气源选择，所述气体控制柜包括中间气体控制柜和长水口气体控制柜，所述中间气体控制柜的三个出气端分别连接连铸系统中的塞棒、上水口和板件，所述长水口气体控制柜的长水口出气口连接连铸系统中的长水口；所述中间气体控制柜和长水口气体控制柜的进气口均连接气源，能够进行氮氩气气源选择；所述长水口气体控制柜或中间气体控制柜中设置PLC控制器，所述PLC控制器的控制端分别连接现场操作箱和主控操作装置，PLC控制器由配电柜供电，PLC控制器连接接线端子，所述中间气体控制柜和长水口气体控制柜中的每个支路上均设置手动球阀。

进一步优选的，所述中间气体控制柜和长水口气体控制柜中的每个支路上还设置了气体过滤器、气体减压器、旁路阀、定径孔板气体控制系统、气体流量传感器、气体压力传感器，其中旁路阀、定径孔板气体控制系统、气体流量传感器和气体压力传感器均连接PLC控制器。

进一步优选的，所述现场操作箱安装在操作现场，主控操作装置设置在控制室。

进一步优选的，所述气体控制柜的进气口均连接气源，且气源与进气口之间设置气体过滤减压器和手动球阀。

进一步优选的，所述长水口气体控制柜内部设置由流量控制单元和流量检测单元，且长水口气体控制柜的长水口进气口依次连接流量控制单元、流量检测单元和长水口出气口，通过流量控制单元和流量检测单元，对内部只管的气体流量进行控制和检测。

进一步优选的，气源的气体由主管道进入，进行粗过滤处理后进入中间气体控制柜和长水口气体控制柜，在此期间根据需要通过气动阀进行气体种类的自动化切换。

进一步优选的，所述中间气体控制柜和长水口气体控制柜内部设置的精细过滤器；所述气源气体进入中间气体控制柜和长水口气体控制柜内，经过所述精细过滤器处理后进入流量控制单元，所述精细过滤器的输出端连接减压装置和流量控制单元，所述流量控制单元中的调控管道分两支，第一支路的调控管道上依次设置气体减压器和定径孔板气体控制系统，第二支路的调控管道上设置气体减压器，所述流量检测单元的每条支路管道上均设置气体流量传感器和气体压力传感器。

有益效果：

1、系统供气气源包含氮气和氩气，具有氮/氩气的自由选择、氮/氩气主管窜气保护功能、氮气管道自动放散等功能；确保任何情况下正确的有效搅拌气源选择；

2、系统内部设计压力NORMALLY、BYPASS-1，BYPASS-2三条通路，可自动或手动选择在不同状态下切换通气压力，以达到合适的底吹搅拌成果。

3、钢包就位后对钢包透气砖性能进行评估并存储报表。

4、流量的控制系统采用数字量控制，阀门控制重复性＞99.9％；

5、自动在透气砖狭缝上形成空腔保护层，避免钢水进入透气砖狭缝，保证下道工序100％吹气搅拌成功率；

6、流量一键式调整，在任意设定流量，钢水维持稳定搅拌状态。

7、整个系统运行稳定，操作简单，流量设置快速，钢水同步反应时间≤10秒，延长钢水有效处理时间。

8、具有微量自动调节系统，根据阀前压力、反压力、流量状态自适应调整，使钢水在任意流量都处于稳定搅拌状态；

9、降低钢水对钢包渣线、石墨电极、透气砖及座砖的机械冲刷，延长耐火材料寿命，钢水搅拌稳定、均匀；

10、具备1万炉次内任意时间段控制数据查询功能，以方便管理人员对操作数据进行追溯和分析。

附图说明

图1为新型钢包底吹气体的控制系统的结构示意图。

图2为新型钢包底吹气体的控制系统的控制示意图。

图3为气体控制柜的结构示意图。

图中：1、连铸系统；2长水口；3、塞棒；4、上水口；5、中间气体控制柜；6、长水口气体控制柜；61、PLC控制器；62、接线端子；63、长水口进气口；64、长水口出气口；65、流量检测单元；66、流量控制单元；67、手动球阀；7、现场操作箱；8、配电柜；9、主控操作装置；10、计算机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型附图1-3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型实施例中，一种钢包底吹气体的控制系统，包括中间气体控制柜5、长水口气体控制柜6、现场操作箱7、配电柜8和主控操作装置9，所述长水口气体控制柜6的长水口出气口64连接连铸系统1中的长水口2，所述中间气体控制柜5和长水口气体控制柜6的进气口均连接气源，能够进行氮氩气气源选择；中间气体控制柜5的三个出气端分别连接连铸系统1中的塞棒3、上水口4和板件，通过不断的吹出惰性气体保护浇铸过程；所述长水口气体控制柜6或中间气体控制柜5中设置PLC控制器61，通过PLC控制器 61采集和控制内部数据和装置，而PLC控制器61的控制端分别连接现场操作箱7和主控操作装置9，其中现场操作箱7设置在加工车间，主控操作装置9设置在控制室，实现多种方式控制，PLC控制器61由配电柜8供电，PLC控制器61连接接线端子62。

所述中间气体控制柜5和长水口气体控制柜6的进气口均连接气源，且气源与进气口之间设置气体过滤减压器和手动球阀67等部件，以便于对气体进行过滤减压，保证稳定的输出。

所述长水口气体控制柜6内部设置由流量控制单元66和流量检测单元65，且长水口气体控制柜6的长水口进气口63依次连接流量控制单元66、流量检测单元65和长水口出气口 64，通过流量控制单元66和流量检测单元65，对内部支管的气体流量进行控制和检测。

所述中间气体控制柜5和长水口气体控制柜6中的每个支路上均设置手动球阀67、气体过滤器、气体减压器、旁路阀、定径孔板气体控制系统、气体流量传感器、气体压力传感器等部件，从而实现每个支路上气体状态的检测。

所述精细过滤器、气体减压器、旁路阀、定径孔板气体控制系统、气体流量传感器、气体压力传感器等部件均连接PLC控制器61，通过PLC控制器61检测气体输出的压力大小，并实施的调控气体压力和气体流量。

气源的气体由主管道进入，进行粗过滤处理后进入中间气体控制柜5和长水口气体控制柜6，在此期间根据需要通过气动阀进行气体种类的自动化切换；气体进入中间气体控制柜5 和长水口气体控制柜6内，经过内部设置的精细过滤器处理后进入流量控制单元66，流量控制单元66中的调控管道分两支，第一支路的调控管道上依次设置气体减压器和定径孔板气体控制系统，从而先进行减压，再进行流量的正常控制，第二支路的调控管道上设置气体减压器，也进行减压，此减压仅作为旁路工作时压力，可随时进行必要的调整；所述流量检测单元65的每条支路管道上均设置气体流量传感器和气体压力传感器，使得气体流量均通过PLC 实现自动化控制，操作人员在现场操作箱进行操作，主控操作装置9也可进行操作，主控操作装置9主要是作为数据存储及监控使用；在第一支路的调控管道中，气体流量正常控制过程，稳定阀前压力，根据阀后压力的微量波动进行气体流量的微量调整，以实现无论钢水温度梯度、合金成分、常温气体进入钢水膨胀量等因素导致反压力如何变化，实现气体流量的稳定供应，减少微型夹杂物富集形成大的夹杂物，避免新形成的夹杂物进入结晶器；结晶器钢水液面始终处于稳定搅拌状态，防止结晶器覆盖渣进入钢坯。

本实用与厂内自动化系统联网(计算机10)，实现所有数据可查，随时监控；为实现标准化操作工艺打好良好基础。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种钢包底吹气体的控制系统，包括气体控制柜、现场操作箱(7)、配电柜(8)和主控操作装置(9)，其特征在于，所述气体控制柜包括中间气体控制柜(5)和长水口气体控制柜(6)，所述中间气体控制柜(5)的三个出气端分别连接连铸系统(1)中的塞棒(3)、上水口(4)和板件，所述长水口气体控制柜(6)的长水口出气口(64)连接连铸系统(1)中的长水口(2)；所述中间气体控制柜(5)和长水口气体控制柜(6)的进气口均连接气源，能够进行氮氩气气源选择；所述长水口气体控制柜(6)或中间气体控制柜(5)中设置PLC控制器(61)，所述PLC控制器(61)的控制端分别连接现场操作箱(7)和主控操作装置(9)，PLC控制器(61)由配电柜(8)供电，PLC控制器(61)连接接线端子(62)；所述中间气体控制柜(5)和长水口气体控制柜(6)中的每个支路上均设置手动球阀(67)。

2.根据权利要求1所述的一种钢包底吹气体的控制系统，其特征在于，所述中间气体控制柜(5)和长水口气体控制柜(6)中的每个支路上还设置了气体过滤器、气体减压器、旁路阀、定径孔板气体控制系统、气体流量传感器、气体压力传感器，其中旁路阀、定径孔板气体控制系统、气体流量传感器和气体压力传感器均连接PLC控制器(61)。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢包底吹气体的控制系统，其特征在于，所述现场操作箱(7)安装在操作现场，主控操作装置(9)设置在控制室。

4.根据权利要求3所述的一种钢包底吹气体的控制系统，其特征在于，所述气体控制柜的进气口均连接气源，且气源与进气口之间设置气体过滤减压器和手动球阀。

5.根据权利要求4所述的一种钢包底吹气体的控制系统，其特征在于，所述长水口气体控制柜(6)内部设置由流量控制单元(66)和流量检测单元(65)，且长水口气体控制柜(6)的长水口进气口(63)依次连接流量控制单元(66)、流量检测单元(65)和长水口出气口(64)，通过流量控制单元(66)和流量检测单元(65)，对内部只管的气体流量进行控制和检测。

6.根据权利要求5所述的一种钢包底吹气体的控制系统，其特征在于，气源的气体由主管道进入，进行粗过滤处理后进入中间气体控制柜(5)和长水口气体控制柜(6)，在此期间根据需要通过气动阀进行气体种类的自动化切换。

7.根据权利要求5所述的一种钢包底吹气体的控制系统，其特征在于，所述中间气体控制柜(5)和长水口气体控制柜(6)内部设置的精细过滤器；所述气源气体进入中间气体控制柜(5)和长水口气体控制柜(6)内，经过所述精细过滤器处理后进入流量控制单元(66)，所述精细过滤器的输出端连接减压装置和流量控制单元(66)，所述流量控制单元(66)中的调控管道分两支，第一支路的调控管道上依次设置气体减压器和定径孔板气体控制系统，第二支路的调控管道上设置气体减压器，所述流量检测单元的每条支路管道上均设置气体流量传感器和气体压力传感器。

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